Природа аномальной красной люминесценции в нелинейно-оптических кристаллах K$_{2}$Al$_{2}$B$_{2}$O$_{7}$ : Fe

Впервые экспериментально зарегистрированы спектры аномально-интенсивной люминесценции при 1.675 eV (740 nm, FWHM = 0.173 eV) в широкозонных (180–3600 nm) нелинейно-оптических кристаллах K$_{2}$Al$_{2}$B$_{2}$O$_{7}$ при возбуждении в спектральной области 4–5 гармоник фундаментальной частоты излучения Nd$^{3+}$. Методами низкотемпературной (7-80 K) люминесцентно-оптической спектроскопии при селективном возбуждении синхротронным излучением показано, что красная люминесценция возникает при внутрицентровых $^4T_1(^4G)\to^{}6A_1(^6S)$ переходах в примесных ионах Fe$^{3+}$ с концентрацией менее 2 ppm. Высокая эффективность возбуждения в экситонной области обусловлена частичным перекрытием края фундаментального поглощения кристалла, где происходит возбуждение подвижных экситонов, и широкой полосы поглощения с переносом заряда O–Fe с максимумом при 6.5 eV. Спектр и температурная зависимость люминесценции обусловлены суперпозицией двух типов центров свечения (энергии активации 9 и 20 meV) на основе примесных ионов Fe$^{3+}$, расположенных в регулярных позициях Al$^{3+}$ двух неэквивалентных кластеров Al$_{2}$O$_{7}$.